91-97 rue Pierre de Montreuil 93 100 MONTREUIL

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Essais de terrain – Essais de pompage

Quantification de la productivité de la nappe

91-97 rue Pierre de Montreuil

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Réalisé pour : EPF ILE DE FRANCE

4-14, rue Ferrus 75 014 PARIS

Rapport N° U2180030.NT-1 – Mars 2018 U2180030 – Version 1

Rapport N° U2180030.NT-1 – Version 1 Essais de terrain – Essais de pompage – Quantification de la productivité de la nappe

91-97 rue Pierre de Montreuil – Montreuil (93) Ce document est la propriété de SUEZ REMEDIATION. Il est remis au destinataire qui doit en faire un usage restreint. Il ne peut

l’exploiter ou le diffuser sans accord exprès préalable de SUEZ REMEDIATION IM 019-7-12/07/2016

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Rapport N° U2180030.NT-1 – V1 Note technique n°1

Essais de terrain – Essais de pompage Quantification de la productivité des puits et de la nappe

Nombre d’exemplaires à diffuser : 1 version informatisée A adresser à : Mme LEBAUT

Version Date Observations

Version 1 13/03/2018 Établissement du document

Auteur Vérificateur Approbateur

Philippe BOTELLA Ingénieur d’Affaires

Pauline IMBERT Ingénieur Travaux

Anaïs SEBASTIAO

Ingénieur Etudes Chef de projet

Mathieu VION Responsable Pôle In Situ IDF NORD

Bertrand GAUDIN Responsable Pôle Etudes

Superviseur

Ce rapport est conforme à la norme AFNOR NF X 31-620 Certification de service des prestataires dans le domaine des sites et sols pollués – Partie 3 : Prestations d’ingénierie des travaux de réhabilitation B112 : Essais en pilote




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SOMMAIRE

I. INTRODUCTION ................................................................................................. 6

II. Contexte d'intervention et données disponibles ............................................ 7

II.1 Documents de référence ......................................................................................... 7 II.2 Contexte d’intervention ............................................................................................ 7

II.2.1 Description du site ............................................................................................ 7 II.2.2 Sources de pollution ......................................................................................... 8 II.2.3 Lithologie et hydrogéologie ............................................................................... 9

III. Réalisation des travaux de forage des ouvrages complémentaires ........ 10

IV. Principes et méthodes des essais mis en œuvre ...................................... 12

IV.1 Essai par paliers .....................................................................................................12 IV.1.1 Principe et objectifs .........................................................................................12 IV.1.2 Méthodologie...................................................................................................13

IV.2 Essai de pompage..................................................................................................13 IV.2.1 Principe et objectifs .........................................................................................13 IV.2.2 Méthodologie...................................................................................................14

IV.3 Essai Slug ..............................................................................................................15 IV.3.1 Principe et objectifs .........................................................................................15 IV.3.2 Méthodologie...................................................................................................16

V. Mise en œuvre des essais ............................................................................ 17

V.1 Ouvrage testé .........................................................................................................17 V.2 Préparation des travaux .........................................................................................17 V.3 Moyens mis en œuvre ............................................................................................18 V.4 Suivi analytique des eaux pompées et traitées .......................................................20 V.5 Synthèse des interventions ....................................................................................20

VI. RESULTATS .................................................................................................. 21

VI.1 Essai par paliers .....................................................................................................21 VI.1.1 Mesures de terrain ..........................................................................................21 VI.1.2 Interprétation ...................................................................................................22

VI.2 Essais de pompage ................................................................................................23 VI.2.1 Mesures de terrain ..........................................................................................23 VI.2.2 Interprétation ...................................................................................................25

VI.3 Essai Slug ..............................................................................................................27 VI.3.1 Mesures de terrain ..........................................................................................27 VI.3.2 Interprétation ...................................................................................................27

VI.4 Suivi analytique des eaux pompées et traitées .......................................................30

VII. Conclusion .................................................................................................... 31




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SOMMAIRE DES TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques des ouvrages complémentaires .............................................................. 11 Tableau 2 : Fréquences de suivi préconisées ....................................................................................... 15 Tableau 3 : Caractéristiques de l’ouvrage testé .................................................................................... 17 Tableau 4 : Normes et méthodes analytiques utilisées – Analyses sur eau ......................................... 20 Tableau 5 : Synthèse des interventions dans le cadre des essais mis en œuvre ................................ 20 Tableau 6 : Synthèse des mesures et des résultats de l’essai par paliers ........................................... 22 Tableau 7 : Synthèse de l’influence des essais de pompage ............................................................... 24 Tableau 8 : Interprétation de l’essai de pompage ................................................................................. 26 Tableau 9 : Classification des types de sol – G. CASTAGNY 1992 ..................................................... 26 Tableau 10 : Estimation des caractéristiques physiques ...................................................................... 29 Tableau 11 : Résultats des analyses réalisées sur les échantillons d’eau prélevés ............................. 30

SOMMAIRE DES FIGURES Figure 1 : Localisation géographique et vue aérienne du site................................................................. 8 Figure 2 : Schéma illustrant les pertes de charges dans un ouvrage en pompage .............................. 12 Figure 3 : Influence d’un pompage dans le temps ................................................................................ 14 Figure 4 : Aperçus des moyens matériels lors des essais au niveau du puits Pz14 ............................ 19 Figure 5 : Schéma fonctionnel des installations de pompage et de traitement des eaux ..................... 19 Figure 6 : Suivi du niveau d’eau – Essai par paliers PZ14 du 12/02/2018 ........................................... 21 Figure 7 : Evolution du niveau d’eau Vs débit – Essai par paliers PZ14 du 12/02/2018 ...................... 21 Figure 8 : Suivi du niveau d’eau – Essai de pompage PZ14 du 13/02/2018 ........................................ 23 Figure 9 : Evolution du niveau d’eau – Essai de pompage PZ14 du 13/02/2018 ................................. 23 Figure 10 : Evolution des niveaux d’eau dans les piézomètres d’observation – Essai de pompage

PZ14 du 13/02/2018 .............................................................................................................. 24 Figure 11 : Evolution du rabattement lors de la descente de Jacob sur Pz14 ...................................... 26 Figure 12 : Elévation du niveau d’eau sur Pz14 .................................................................................... 27 Figure 13 : Courbe caractéristique de Bouwer & Rice .......................................................................... 28 Figure 14 : Courbe caractéristique de Hvorsvel & Cooper .................................................................... 28 Figure 15 : Courbe caractéristique de Cooper, Bredehoeft & Padapopulos ......................................... 29

SOMMAIRE DES ANNEXES Annexe 1 : Engagements et responsabilités en matière d’études Annexe 2 : Plan d’implantation des ouvrages Annexe 3 : Coupes techniques des ouvrages complémentaires Annexe 4 : BSD relatif à la prise en charge du charbon actif usagé Annexe 5 : Bordereaux d’analyses




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SYNTHESE NON TECHNIQUE

Le site est localisé sur la commune de Montreuil (93), à 5 km à l’Est de Paris dans le quartier dit des « murs à pêches ». Il est implanté en contexte urbain et est entouré par des friches, des jardins ouvriers et des habitations.

Ce site a été occupé par une activité de blanchisserie depuis la fin de 19ème siècle utilisant de la benzine, remplacée au milieu du 20ème siècle par des solvants chlorés (perchloroéthylène et trichloréthylène). En 1972, la société EIF a repris le site pour des activités ne présentant pas de risques importants d’atteinte des sols (fabrication de chiffons et de gants sans utilisation de produits chimiques). Actuellement, EIF est toujours présente avec d’autres activités non polluantes sur le site dans les différents bâtiments (pépinière d’entreprises).

Les études précédentes sur le site, réalisées depuis 2013, ont mis en évidence une pollution concentrée en COHV et BTEX dans les sols, les eaux souterraines et les gaz du sol liée à l’ancienne activité de blanchisserie. Dans le cadre de la réalisation d'un programme d’aménagement du site proposé par BOUYGUES IMMOBILIER UrbanEra, le mode de traitement de la pollution présente sur le site est étudié par BOUYGUES (avec en support technique BURGEAP) en collaboration avec l’EPFIF. Au regard des caractéristiques de la pollution, une solution de réduction biologique in situ est envisagée par BURGEAP afin de réhabiliter les sols et les eaux souterraines (première approche en attendant les résultats des différentes études). Néanmoins, des travaux d’excavation pourraient être exécutés pour traiter la ou les zone(s) source(s) de pollution des sols concentrée(s). Le dimensionnement de la ou des mesure(s) de gestion la (les) plus appropriée(s) au contexte et aux contraintes du site et à la pollution mise en évidence nécessite de connaitre des caractéristiques de la nappe. Dans ce contexte, l’EPFIF a confié à SUEZ REMEDIATION la réalisation d’essais de terrain afin de déterminer les caractéristiques de la nappe. Le protocole d’essais a été proposé par SUEZ REMEDIATION et a été validé par BURGEAP dans son cahier des charges du 08/01/2018-version 5 (réf. A45560/CSSPIF173143/RSSPIF07465ALM/JV). L’interprétation des données collectées a permis de mettre en évidence :

: Essai de puits (essai par paliers) סo Un rabattement important dans l’ouvrage même à faible débit ; o Un pompage > 0,06 m3/h peut générer un risque de dénoyage ; o La faible productivité de la nappe ;

=> Ajustement du protocole de réalisation de l’essai longue durée à partir de la capacité de pompage disponible

: Essai de nappe (essai de pompage de longue durée) ס

o Risque de dénoyage de l’ouvrage à 0,06 m3/h confirmé après 50 minutes ; o Capacité de pompage disponible supérieure à la productivité de la nappe ; o Essai de pompage à Q = 0,03 m3/h ; o Milieu très peu productif (K ≈ 5 10-7 m/s).

: Essai Slug ס

o Transmissivité T ≈ 4,5 10-5 m2/s ; o Perméabiltié K ≈ 7 10-6 m/s.




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I. INTRODUCTION

Les études précédentes sur le site au 91-97 rue Pierre de Montreuil à MONTREUIL ont mis en évidence une pollution concentrée en COHV et BTEX dans les sols, les eaux souterraines et les gaz du sol. Dans le cadre d'un programme d’aménagement du site [cadre de l’appel à projet « Inventons la Métropole du Grand Paris »] proposé par BOUYGUES IMMOBILIER UrbanEra, le mode de traitement de la pollution présente sur le site est étudié par BOUYGUES (avec en support technique BURGEAP) en collaboration avec l’EPFIF. Au regard des caractéristiques de la pollution, une solution de réduction biologique in situ est envisagée par BURGEAP afin de réhabiliter les sols et les eaux souterraines (première approche en attendant les résultats des différentes études). Néanmoins, des travaux d’excavation pourraient être exécutés pour traiter la ou les zone(s) source(s) de pollution des sols concentrée(s). Dans ce contexte, l’EPFIF a confié à SUEZ REMEDIATION la réalisation d’essais de terrain afin de déterminer les caractéristiques de la nappe. Le protocole d’essais a été proposé par SUEZ REMEDIATION et a été validé par BURGEAP dans son cahier des charges du 08/01/2018-version 5 (réf. A45560/CSSPIF173143/RSSPIF07465ALM/JV). Pour ce faire, des investigations de terrain ont été entreprises du 12/02/2018 au 14/02/2018 à partir du puits de pompage Pz14 afin de réaliser plusieurs types d’essais :

Un essai de puits (essai par paliers) pour définir les caractéristiques physiques du puits de סpompage ;

Un essai de nappe (essai de pompage de longue durée) et un essai Slug pour définir les סcaractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère.

Ce rapport présente, en premier lieu, la pose d’ouvrages complémentaires nécessaires à la réalisation des essais. En deuxième lieu, il décrit les principes et méthodes des essais mis en œuvre. En troisième lieu, ce rapport détail des moyens mobilisés et opérations accomplies pour mener à bien les essais. Enfin, les résultats obtenus sont présentés et interprétés dans ce document.

A l’attention du lecteur : quels que soient les termes utilisés ou les avis donnés dans ce rapport, ils devront toujours être compris et interprétés en tenant compte des limites détaillées dans le document intitulé « Engagements et Responsabilités en Matière d’Etudes » joint en annexe 1. Cette annexe fait partie intégrante et indissociable de l’ensemble du présent document.




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II. Contexte d'intervention et données disponibles

II.1 Documents de référence Les documents suivants ont été pris en compte pour le dimensionnement du traitement et la rédaction de ce rapport :

L’ensemble des études précédentes réalisé par SUEZ REMEDIATION depuis 2013 (diagnostics, suivi des milieux…) ;

Devis pour les essais de pompage n°2018010048-EP-V2 du 11/01/2018 ; Cahier des charges de BURGEAP du 08/01/2018-version 5 (réf. A45560/CSSPIF173143/

RSSPIF07465ALM/JV) ; Norme sur les essais de pompage NF-P94-130.

II.2 Contexte d’intervention

II.2.1 Description du site

Les activités sur le site ont débuté à la fin du 19ème siècle pour du nettoyage à sec et le traitement de peaux (activité de blanchisserie). L’activité a été principalement localisée dans le bâtiment 2 notamment en ce qui concerne l’ensemble des stockages de benzine. Même si ces stockages étaient principalement aériens (une partie est encore visible aujourd’hui), des cuves de benzine étaient également enterrées dans le bâtiment 2 devant le stock aérien. La benzine a été remplacée au milieu du 20ème siècle par des solvants chlorés (perchloroéthylène et trichloréthylène) compte tenu des risques d’explosion à la manipulation de la benzine.

Le bâtiment 5 abritait également des activités de nettoyage « mouillé » et de teinture sans toutefois disposer de stocks de benzine ou autres solvants.

Des incidents ont bien eu lieu sur le site :

Explosion de benzine dans les années 1940 ; Découverte d’écoulement de solvants dans les sols lors d’un chantier de terrassement dans la

rue Pierre de Montreuil à la fin des années 1960. Ces écoulements incommodant les ouvriers provenaient à l’évidence du site. Les analyses réalisées à l’époque mettaient en évidence la présence de perchloroéthylène, trichloréthylène et BTEX dans ces écoulements.

Tout au long de son historique, le site a suivi l’évolution technologique passant ainsi de l’énergie animale (présence d’écuries), au charbon, au fioul lourd, puis enfin au gaz pour alimenter ces machines et chaudières. Aujourd’hui ne persistent sur le site que deux petites chaudières au gaz. Notons également que la gestion des effluents a connu des périodes de rejet au milieu naturel directement par puisard.

EIF a repris le site en 1972, pour des activités de fabrication de chiffons d’essuyages, de gants de protections et d’outils lubrifiants sans utilisation de produits chimiques. Les activités menées par EIF, à l’exception d’une fosse de récupération des effluents du laboratoire lié à l’activité « filtres », ne présentent pas de risques importants d’atteinte des sols. Actuellement la société EIF est toujours présente avec d’autres activités non polluantes sur le site dans les différents bâtiments.

Un plan de localisation géographique des différents bâtiments présents sur le site est présenté ci-après.




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Figure 1 : Localisation géographique et vue aérienne du site

II.2.2 Sources de pollution

En synthèse, les résultats de l’ensemble des reconnaissances et recherches menées par SUEZ REMEDIATION de 2013 à 2017 ont permis de mettre en évidence :

Un impact fort en BTEX et COHV dans les sols au droit du bâtiment 2 et dans le bâtiment 5 (uniquement en BTEX), un impact fort en COHV dans les sols à l’ouest du bâtiment 8 et un impact ponctuel en BTEX entre les bâtiments 3 et 4 ;

Un impact majeur en COHV et en BTEXN dans les eaux souterraines sur l’ensemble du site avec une zone concentrée au droit du bâtiment 2 ;

Un impact majeur en COHV et BTEXN dans les gaz du sol, principalement au droit du bâtiment 2 ;

Une qualité d’air médiocre avec notamment la présence de COHV et la détection de perchloroéthylène dans l’eau du robinet.

Les principales pollutions (COHV et BTEXN) sont liées à l’activité de blanchisserie.




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II.2.3 Lithologie et hydrogéologie

Les différentes études réalisées ont permis de préciser la géologie et l’hydrogéologie au droit du site :

Des remblais sableux sur au maximum 1,7 m d’épaisseur et plus généralement 1 m en moyenne ;

Des limons sableux, voire des argiles sableuses, sur une épaisseur d’un mètre en moyenne ; Des marnes beiges potentiellement rencontrées dès 1,5 m de profondeur ; Des argiles et marnes vertes interceptées entre 3 m et 5 m de profondeur.

Les études précédentes ont mis en évidence une nappe dont le niveau statique se situe entre 1,5 et 2,5 m de profondeur et reposant sur les marnes vertes, elles-mêmes interceptées entre 3 et 5 m de profondeur. Ainsi la puissance de cet aquifère reste très modérée ce qui explique son faible intérêt local pour tout usage même domestique (nappe peu productive).

Au droit du site, les mesures piézométriques font apparaître un sens d’écoulement globalement avec deux composantes : vers le nord-ouest et de manière moins marquée vers le sud. Cette dernière composante peut être expliquée par la présence d’un dôme piézométrique au niveau des bâtiments 1 et 2. A noter qu’à l’échelle du secteur des « murs à pêches » (intégration des mesures sur les puits hors site), le sens d’écoulement est globalement dirigé vers l’ouest.




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III. Réalisation des travaux de forage des ouvrages complémentaires

Afin de réaliser les essais de terrain, deux ouvrages complémentaires ont été installés par

SUEZ REMEDIATION :

Un puits de pompage (Pz14) ; Un piézomètre de contrôle supplémentaire (Pz13).

De plus, les piézomètres Pz2 et Pz4 déjà présents sur site ont aussi été utilisés comme ouvrages de contrôle. Le plan d’implantation des ouvrages est fourni en Annexe 2 et les coupes lithologiques de Pz13 et Pz14 sont présentées en Annexe 3. Préalablement à la réalisation des forages destinés à la pose des ouvrages complémentaires Pz14 et Pz13, SUEZ REMEDIATION a vérifié l’absence de réseaux enterrés via la consultation des DICT et l’utilisation d’un détecteur de réseaux de type « CAT ». Les ouvrages complémentaires ont été réalisés par notre atelier de forage interne SUEZ REMEDIATION, et supervisés par un chef de chantier SUEZ REMEDIATION. Les forages ont été réalisés à la tarière du 5 au 7 février 2018. La méthodologie utilisée est conforme aux prescriptions de la norme NFX 31-614, relative au forage de piézomètres. Elle a été la suivante :

Perçage de la dalle bétonnée de surface,

Forage de l’ouvrage à l’aide d’une foreuse avec des tarières pleines de diamètre 150 mm jusqu’à 6 m de profondeur,

Relevé des coupes géologiques,

Équipement en tubes PVC 69/75 mm (Pz13) et 80/90 mm (Pz14), pleins puis crépinés à partir de 1 m de profondeur environ, avec bouchon de fond,

Mise en place d’un massif filtrant en gravier calibré en vis-à-vis de la partie crépinée puis d’un bouchon étanche d'argile (peltonite),

Développement de l’ouvrage,

Mise en place d’une bouche à clé et d’un bouchon étanche en tête.

Pz14 a été équipé avec des tubes en diamètre 80/90 mm afin de pouvoir utiliser une pompe submersible électrique Les caractéristiques des ouvrages complémentaires sont présentées dans le tableau ci-après.




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Tableau 1 : Caractéristiques des ouvrages complémentaires

Dénomination Pz13 Pz14

Profondeur forée (m) 6 6

Ø forage (mm) 150 150

Ø équipement (mm int/ext) 69 75 80 90

Tube plein (m) 0 - 1 0 - 1

Tube crépiné (m) 1 - 6 1 - 6

Coordonnées Lambert : X* 660480,7820 660466,9750

Coordonnées Lambert : Y* 6862788,9350 6862792,3950

Nivellement (m NGF)* 110,37 110,12

Équipement de tête Bouche PEHD Bouche PEHD

Aquifère capté 1er aquifère

*relevé réalisé par un géomètre expert le 13 février 2018 Les cuttings ont été conditionnés dans des big-bags fournis par SUEZ REMEDIATION. Les big-bags ont été regroupés sur le site et sont entreposés dans l’attente de l’évacuation des cuttings en filière de traitement agréée.




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IV. Principes et méthodes des essais mis en œuvre

IV.1 Essai par paliers

IV.1.1 Principe et objectifs

L’objectif initial de ce type d’essai est de déterminer les caractéristiques du complexe aquifère/ouvrage de captage avec notamment le débit critique (Qc), la courbe caractéristique, le débit spécifique, les pertes de charge dans l’ouvrage et son environnement immédiat ainsi que son débit maximum d’exploitation. Pourquoi effectuer un essai par paliers ? Le niveau d’eau mesuré dans un ouvrage en pompage est lié à la somme du rabattement induit par :

Les pertes de charges linéaires. La perte de charge linéaire est imposée par les paramètres hydrodynamiques de l’aquifère au voisinage du puits et croit avec le temps de pompage,

Les pertes de charges quadratiques. La perte de charge quadratique est fonction du débit pompé et des caractéristiques de l’équipement technique de l’ouvrage (diamètre du tubage et diamètre de la crépine).

Au cours du pompage, la courbe de dépression piézométrique se creuse et le gradient hydraulique augmente pour atteindre sa valeur maximale au voisinage de l’ouvrage. Les vitesses d’écoulement croissent et au-delà d’une certaine limite (vitesse critique correspondant à un débit de pompage donné – débit critique), l’écoulement laminaire fait place à un écoulement turbulent qui augmente la perte de charge quadratique et diminue le rendement de l’ouvrage, susceptible de provoquer un entraînement des particules fines du terrain. Pour cette raison, le débit de pompage doit être inférieur au débit critique.

Figure 2 : Schéma illustrant les pertes de charges dans un ouvrage en pompage

La courbe caractéristique d’un ouvrage correspond à l’interprétation de la courbe débits/rabattements établie à partir des données acquises lors d’un essai par paliers. Elle permet d’évaluer le débit critique de l’ouvrage. Les données recueillies lors de l’essai par paliers permettent également de définir les pertes de charges linéaires (part du rabattement propre aux caractéristiques de l’aquifère) et les pertes de charges quadratiques (part du rabattement propre à l’ouvrage). Cette démarche permettra de suivre l’évolution des caractéristiques de l’ouvrage dans le temps lors d’un éventuel essai ultérieur (suivi d’un colmatage dans le cadre d’une exploitation prolongée de l’ouvrage).




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Le débit critique est une notion relative en hydrogéologie. Elle est fonction des contraintes fixées par l’exploitant ou la réglementation à un ouvrage particulier. Il peut s’agir, par exemple, de la nécessité à ne pas rabattre la nappe en dessous d’un niveau compte tenu des contraintes techniques (position de la pompe), de la capacité du pompage à fonctionner pendant une durée donnée, etc. Pour définir le débit d’exploitation d’un puits, il est doit être inférieure au débit critique. Généralement, ce débit correspond à 80 % du débit critique en s’assurant que le rabattement généré dans l’ouvrage ne dépasse pas idéalement 1/3 de la colonne d’eau de celui-ci.

IV.1.2 Méthodologie

Le choix des débits de pompage résulte de la nature de l’aquifère (peu perméable), du diamètre de l’ouvrage, de la HMT (Hauteur Manométrique Totale) et des données historiques. Pour l’essai par paliers mis en œuvre sur le site, nous disposions d’une pompe submersible électrique 12V avec variateur de tension afin de réguler le débit et de réaliser les différents paliers intermédiaires. Pour la réalisation de l’essai par paliers, la méthodologie suivante a été mise en œuvre :

Etat initial : mesure du niveau d’eau dans le puits et dans les ouvrages de contrôle, Relevé du compteur d’eau à l’état initial ; Lancement du pompage au débit le plus faible ; Suite au démarrage de la pompe, les niveaux d’eau ont été suivis au moyen d’une sonde à

interface et au moyen d’une sonde enregistreuse afin de vérifier la descente régulière des niveaux dans le puits en pompage (intervalles de mesure très rapprochés sur les premières minutes) ;

Après une durée de pompage de 1h et/ou de stabilisation du niveau d’eau, le changement de paliers a été réalisé (paliers enchainés avec augmentation du débit de pompage),

Après avoir réalisé 3 paliers de débits croissants, le pompage a été arrêté suite au dénoyage du puits et le compteur d’eau a été relevé à l’état final ;

Immédiatement après l’arrêt de la pompe, la remontée des niveaux d’eau a été suivie jusqu’à stabilisation du niveau dynamique.

Les niveaux d’eau dans le puits et les ouvrages de contrôle ont été suivis à la fois à travers le recours à une sonde enregistreuse automatique et à travers l’emploi d’une sonde piézométrique manuelle (pour assurer la fiabilité des données collectées). Les mesures du débit de pompage ont été réalisées à l’aide d’un compteur d’eau, positionné sur la canalisation de refoulement d’eau de la pompe. Les valeurs relevées au cours de chaque essai (niveaux d’eau et paliers de débits) ont été reportées par les intervenants de SUEZ REMEDIATION sur une fiche de mesure dédiée, afin de permettre leur exploitation ultérieure. Les eaux pompées ont été traitées à travers un filtre à charbon actif de 200 L (cf. partie V.3.), puis ont été rejetées dans le réseau d’eaux pluviales (grille avaloire la plus proche de l’essai). Des prélèvements d’eau en entrée et sortie du filtre à charbon actif ont été réalisés en vue de réaliser des analyses en laboratoire dans le but de contrôler l’efficacité du traitement des eaux pompées.

IV.2 Essai de pompage


L’objectif initial de cet essai est d’estimer les caractéristiques physiques propres à l’aquifère et également d’étudier le comportement de l’aquifère (structure, hétérogénéité, relations hydrauliques). Il a pour principe de pomper sur une longue durée à un débit fixe dans un ouvrage de manière à avoir une variation significative du niveau d’eau ou jusqu’à stabilisation du niveau d’eau.




14

La variation du niveau d’eau dans le temps est alors fonction du débit de pompage et du magasin aquifère.

Figure 3 : Influence d’un pompage dans le temps

Cette figure traduit l’influence d’un essai de pompage dans le temps. Plus l’essai est prolongé dans le temps, plus la zone de rabattement induit par le pompage sera importante. L’essai de pompage permet d’évaluer le comportement hydrodynamique de l’aquifère, si le volume pris en compte est suffisant avec :

La transmissivité (T) est un paramètre qui permet d’apprécier la productivité d’un aquifère

(conductivité hydraulique (K) épaisseurs mouillée (e)) ; Le coefficient d’emmagasinement (S) est défini comme le volume d’eau libéré par une section

unitaire suite à l’abaissement de la charge hydraulique. Enfin, il permet également de rendre compte du comportement de l’aquifère : structure, hétérogénéité, relations hydrauliques (phénomène de drainance, limite d’alimentation et/ou étanche, etc.).


Pour l’ouvrage testé (Pz14), le débit de pompage appliqué durant l’essai a été déterminé sur la base de l’interprétation des observations et données relevées au cours de l’essai par paliers. Ainsi, le débit a été estimé à partir de ses contraintes techniques (diamètre, HMT – Hauteur Manométrique Total, profondeur, etc.) et de la nature du magasin aquifère. La durée de l’essai de pompage a été comprise entre 24 à 48 heures en raison des observations de terrain. Pour chaque puits, la méthodologie suivante a été respectée :

Une mesure du niveau d’eau a été réalisée à l’état initial dans l’ouvrage Pz14 et les ouvrages de contrôle (Pz2, Pz4 et Pz13) ;

Relevé du compteur d’eau à l’état initial ; Lancement du pompage au plus faible débit n’entrainant pas de dénoyage du puits constaté

lors de l’essai par paliers ; Suite au démarrage de la pompe, les niveaux d’eau ont été suivis au moyen d’une sonde à

interface et au moyen d’une sonde enregistreuse dans le puits de pompage et les ouvrages de contrôle (Pz2, Pz4 et Pz13) afin de vérifier la descente régulière ;

Après constatation du dénoyage du puits à un débit de 0,06 m3/h, l’essai a été arrêté puis relancé à un débit de 0,03 m3/h ;

Environ 24 heures après le lancement de l’essai à un débit de 0,03 m3/h, le pompage a été arrêté et le compteur d’eau a été relevé à l’état final ;

Nappe

Effet d’un pompage dans le temps

t0 t+1 t+2

+Q




15

Immédiatement après l’arrêt de la pompe, la remontée du niveau d’eau dans le puits de

pompage a été suivie avec une fréquence de mesure élevée dans les premières minutes puis avec un pas de temps de plus en plus espacé ;

Le suivi de la remontée du niveau d’eau dans le puits et les ouvrages de contrôle a été opéré jusqu’à stabilisation du niveau dynamique (1 à plusieurs heures).

Le tableau suivant illustre les fréquences de mesure préconisées :

Tableau 2 : Fréquences de suivi préconisées

Période Fréquence

de 0 min à 5 min 30 sec

de 5 min à 15 min 1 min



de 1 h à 2 h 15 min

de 2 h à 4 h 30 min

de 4 h à 8 h 1 h

> 8 h 2 h

Les fréquences de suivi sont inspirées notamment de guides techniques et de la norme sur les essais de pompage NF-P94-130. Le pas de temps est adapté régulièrement aux conditions réelles de réalisation. Le suivi de la remontée du niveau d’eau doit être opéré jusqu’à la stabilisation du niveau dynamique (1 à plusieurs heures). Si le niveau dynamique retrouve son état initial (= niveau statique), il est inutile de poursuivre le suivi du niveau d’eau. Les niveaux d’eau dans le puits et les ouvrages de contrôle ont été suivis à la fois à travers le recours à une sonde enregistreuse automatique et à travers l’emploi d’une sonde piézométrique manuelle (pour assurer la fiabilité des données collectées). Enfin, les valeurs du débit de pompage ont été relevées régulièrement à partir du compteur d’eau positionné sur la canalisation de refoulement d’eau de la pompe, afin de vérifier le débit réel et le bon fonctionnement de la pompe. Les valeurs relevées au cours de l’essai (niveaux d’eau et valeurs du débit fixé) ont été reportées par les intervenants de SUEZ REMEDIATION sur une fiche de mesure dédiée, afin de permettre leur exploitation ultérieure. Les eaux pompées ont été traitées à travers un filtre à charbon actif (cf. partie V.3.), puis ont été rejetées dans le réseau d’eaux pluviales (grille avaloire la plus proche de l’essai). Des prélèvements d’eau en entrée et sortie du filtre à charbon actif ont été réalisés en vue de réaliser des analyses en laboratoire dans le but de contrôler l’efficacité du traitement des eaux pompées.

IV.3 Essai Slug


L’essai Slug est un essai simple à mettre en œuvre et peu contraignant. Il peut être réalisé en injection ou en pompage. Un essai Slug consiste à injecter (ou pomper) dans un puits un volume d’eau connu et à suivre la descente (ou l’élévation) du niveau d’eau directement dans l’ouvrage.




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Dans notre cas, nous avons injecté un volume d’eau connu dans l’ouvrage de manière « instantanée ». Le volume d’eau injecté est défini en fonction des dimensions de l'ouvrage pour que l’eau dans le puits ne déborde pas. L'interprétation de l'essai Slug nécessite au préalable de connaître les caractéristiques de l'ouvrage et de l'aquifère à savoir :

Le diamètre du forage ; Le diamètre de la crépine interne et externe ; La hauteur crépinée de l'ouvrage ; La hauteur non crépinée de l'ouvrage ; L’épaisseur de l'aquifère ; Le niveau piézométrique initial ; Le volume d’eau injecté ou pompé.

Ce type d'essai est simple et rapide à mettre en œuvre, cependant des incertitudes peuvent exister dans les résultats en raison d’interférences liées à l’équipement même de l’ouvrage. Aussi, il est possible par exemple que le massif filtrant interfère sur l’estimation de la perméabilité de la nappe, ce qui peut réduire la représentativité de l’essai. De ce fait, il est primordial de toujours vérifier la cohérence du résultat obtenu par rapport au contexte hydrogéologique local et de renouveler l’essai si nécessaire.


L’essai Slug sera réalisé préférentiellement dans des milieux de faibles/mauvaises perméabilité ne nécessitant pas une grande précision pour caractériser l’aquifère (perméabilité). La méthodologie suivante sera respectée :

Avant l’essai, mesure du niveau d’eau à l’état initial ; On verse ensuite le volume d’eau préalablement estimé ; Immédiatement après avoir versé l’eau, la descente du niveau d’eau est suivie dans l’ouvrage

jusqu’au retour à l’état initial. Les mesures de niveau d’eau peuvent être réalisées à l’aide d’une sonde manuelle et/ou automatique :

Utilisation de sondes immergées automatiques (de pas de mesures programmables) ; Réalisation de mesures manuelles en parallèle pour compléter les données.




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V. Mise en œuvre des essais

V.1 Ouvrage testé L’ouvrage à partir duquel les essais de terrain ont été menés porte la dénomination Pz14. Les ouvrages Pz2, Pz4 et Pz13 ont été utilisés comme ouvrages de contrôle. La localisation des ouvrages retenus pour les essais est présentée en Annexe 2. Les essais de pompage ont été menés au droit de Pz14, implanté dans une zone du site avec une pollution significative des eaux souterraines par des COHV et des BTEX. Les caractéristiques de l’ouvrage testé sont reprises dans le tableau ci-après.

Tableau 3 : Caractéristiques de l’ouvrage testé

Dénomination Pz14

Niv. eau mesuré (m) 0,78

Fond mesuré (m) 5,1

Ø forage (mm) 150

Ø équipement (mm) 80 90

Tube plein (m) 0 - 1

Tube crépiné (m) 1 - 6

A l’état initial, l’ouvrage Pz14 présentait un niveau de nappe à 0,78 m de profondeur le 12 février 2018.

V.2 Préparation des travaux Préalablement à la mise en œuvre des essais, SUEZ REMEDIATION a procédé à la préparation administrative et technique des travaux à travers :

La réalisation d’une visite de site le 4 janvier 2018 par du personnel SUEZ REMEDIATION pour valider la zone d’intervention et les modalités pratiques ;

Le lancement des DICT pour la réalisation des ouvrages complémentaires ; L’établissement et la remise des documents d’exécution (mode opératoire, plans

d’implantation) ; L’établissement et la remise d’une analyse des risques et d’un plan de prévention pour la

réalisation des essais et des forages ; Les démarches administratives et techniques auprès des sous-traitants et fournisseurs en vue

de mobiliser les moyens nécessaires à l’exécution des essais ; La préparation technique des matériels.




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V.3 Moyens mis en œuvre Pour assurer la mise en œuvre de l’essai par paliers et de l’essai de pompage, SUEZ REMEDIATION a eu recours aux matériels suivants :

Une pompe submersible électrique 12 V placé dans Pz14 avec variateur de tension présentant un débit nominal de 6 L/min,

Un coffret d’alimentation électrique et de contrôle de la pompe, Un compteur d’eau dont la plage de mesures correspond aux débits envisagés

(0,5 à 12 L/min), Des équipements dédiés au traitement des eaux souterraines pompées : un filtre à charbon

actif de 200 L contenant une masse de charbon actif de l’ordre de 80 kg. La copie du BSD relatif à la prise en charge du charbon actif usagé est fournie en Annexe 4,

Deux sondes manuelles à interfaces pour effectuer les mesures de niveaux d’eau dans l’ouvrage testé et les ouvrages de contrôle ;

Des sondes enregistreuses automatisées placées dans Pz14 et les ouvrages de contrôle ; Une alimentation électrique monophasée de 230 volts fournie par le site, Matériels et fournitures diverses : réseaux de pompage et raccords divers, câbles

d’alimentation électriques, passes-câbles, transpalette et moyens de signalisation (cônes de signalisation), extincteurs, flaconnage pour prélèvements d’eau en entrée et sortie du filtre à charbon actif, etc.

Afin de maximiser la sécurité du personnel et des installations, les composants de protection électrique des biens et des personnes dans l’armoire électrique (disjoncteurs…), étaient conformes aux normes en vigueur. De plus, un kit sécurité était disponible et comprenait un extincteur et une trousse de premiers soins. Enfin, des moyens de signalisation ont été disposés autour des installations au cours des essais. Du personnel de SUEZ REMEDIATION a été présent en permanence sur le site, en journée, pour procéder à la mise en place des équipements et pour suivre les essais. Les photographies, ci-après, offrent un aperçu des moyens mobilisés pour mettre en œuvre les essais de terrain.




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Figure 4 : Aperçus des moyens matériels lors des essais au niveau du puits Pz14

La figure, ci-après, correspond au schéma fonctionnel des installations de pompage et de traitement des eaux mobilisées dans le cadre de la réalisation des essais.

Figure 5 : Schéma fonctionnel des installations de pompage et de traitement des eaux




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V.4 Suivi analytique des eaux pompées et traitées Lors des essais de pompage menés à partir du puits Pz14, les eaux pompées et traitées ont été échantillonnées (respectivement sur la canalisation au refoulement de la pompe submersible électrique et au point de rejet au réseau d’eaux pluviales) et soumises à des analyses en laboratoire. Les échantillons d’eau ont été conditionnés dans les flaconnages adaptés aux analyses à effectuer puis stockés en glacière avant d’être envoyés par messagerie express au laboratoire d’analyses. Les analyses des échantillons d’eau ont été accomplies par le laboratoire ALCONTROL, accrédité équivalent COFRAC. Le tableau, ci-dessous, reprend les normes et méthodes analytiques utilisées.

Tableau 4 : Normes et méthodes analytiques utilisées – Analyses sur eau

Paramètre Méthode utilisée

BTEX Méthode interne, headspace GCMS (conforme à ISO 11423-1)

COHV 14 composés Méthode interne, headspace GCMS conforme à NEN-EN-ISO 10301

V.5 Synthèse des interventions Le tableau, ci-après, présente une synthèse des interventions accomplies pour procéder à la mise en œuvre des essais par paliers, Slug et de pompage de longue durée.

Tableau 5 : Synthèse des interventions dans le cadre des essais mis en œuvre

Date Opération

Lundi 12 février 2018

Etablissement du plan de prévention

Mise en place des matériels pour la mise en œuvre des essais au niveau du puits Pz14 et des ouvrages de contrôle (mise en place de la pompe submersible électrique monophasée présentant un débit nominal de 6 L/min dans Pz14 et des sondes enregistreuses dans Pz14 et les ouvrages de contrôle)

Raccordement électrique de l’installation de pompage/traitement au point d’alimentation électrique fourni par le site

Mise en service de la pompe submersible électrique et mise en eau du filtre à charbon actif

Réalisation de l’essai par paliers à partir du puits Pz14

Interprétation des données de l’essai par paliers => au regard des difficultés techniques impossible de déterminer un débit critique

Prélèvement des échantillons d’eau respectivement en entrée puis en sortie du filtre à charbon actif

Mardi 13 février 2018

Lancement de l’essai de pompage dit « longue durée » à partir du puits Pz14 à un débit de 0,06 L/min et suivi

Arrêt de l’essai de pompage dit « longue durée » suite au dénoyage du puits Pz14

Lancement de l’essai de pompage dit « longue durée » à partir du puits Pz14 à un débit de 0,03 m3/h et suivi

Lancement de l’essai dit « slug test », suivi puis mise à l’arrêt de cet essai

Mercredi 14 février 2018

Suivi de l’essai de pompage dit « longue durée » à partir du puits Pz14 à un débit de 0,03 m3/h puis mise à l’arrêt de cet essai

Enlèvement du puits Pz14 de la pompe submersible électrique et des sondes enregistreuses

Rangement des matériels

Jeudi 15 février 2018 Pompage par camion sous vide du charbon actif usagé contenu dans le filtre par la

société SUEZ OSIS IDF pour traitement en centre de traitement agréé




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VI. RESULTATS

VI.1 Essai par paliers

VI.1.1 Mesures de terrain

L’essai de capacité de pompage du puits (essai par paliers) a été réalisé au droit de Pz14 le 12 février 2018.

Figure 6 : Suivi du niveau d’eau – Essai par paliers PZ14 du 12/02/2018

Figure 7 : Evolution du niveau d’eau Vs débit – Essai par paliers PZ14 du 12/02/2018




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Ces figures montrent l’évolution du niveau d’eau dans l’ouvrage PZ14 lors des paliers. Le débit de pompage a varié de 0,06 à 0,18 m3/h. Dès le 1er palier, le rabattement maximal observé a été de 3,5 m à 0,12 m3/h, et de 5,1 m à 0,18 m3/h, entrainant un risque de dénoyage de la pompe sans stabilisation du niveau d’eau. Sur la base de ces observations, le débit de pompage a été bridé au maximum pour contraindre un fonctionnement minimal de 0,06 m3/h. Dès lors une stabilisation du niveau de la nappe a été observé vers 3,1 m de rabattement.

VI.1.2 Interprétation

Tableau de synthèse Les résultats de l’essai par paliers sont synthétisés dans le tableau suivant.

Tableau 6 : Synthèse des mesures et des résultats de l’essai par paliers

Puits Paliers Durée

(minute) Débit (m3/h)

Rabattement (m)

Rabattement spécifique (m/m3/h)

Débit spécifique (m3/h/m)

Pz14 1 60 0,12 3,52 29,33 0,034

Pz14 2 10 0,18 5,1 28,33 0,035

Pz14 3 60 0,06 3,12 52,00 0,019

Ce tableau présente le débit de pompage des différents paliers et le rabattement associé qui a été observé :

Le rabattement spécifique exprime le rabattement induit par un pompage unitaire à 1 m3/h, soit le rabattement / débit ;

Le débit spécifique exprime le débit nécessaire pour induire un rabattement unitaire de 1 m, soit le débit / rabattement.

En raison de la capacité de pompage disponible élevée par rapport à la faible productivité de la nappe, la réalisation de paliers intermédiaires entre 0 et 0,06 m3/h n’était pas envisageable. Aussi, un débit de 0,06 m3/h a été retenu pour l’essai de pompage de longue durée.

Débit d’exploitation L’estimation du débit d’exploitation doit prendre en compte les contraintes physiques et environnementales de l’ouvrage, comme la gestion du risque de dénoyage. En effet, la colonne d’eau disponible dans les ouvrages est d’environ 5 m. Aussi, ce risque constitue une contrainte directe d’exploitation. Les observations de terrain ont mis en évidence un rabattement acceptable et stabilisé d’environ 3 m sur l’ouvrage Pz14. Aussi, étant donnée l’incertitude relative associée aux mesures de niveau d’eau et de débit, le protocole de réalisation de l’essai de pompage a été ajusté sur la base des observations de terrain (fort rabattement) et des capacités de pompage. Aussi le débit de pompage retenu pour l’essai de pompage a été fixé à Q ≈ 0,06 m3/h.




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VI.2 Essais de pompage


Les données de terrain collectées pendant les investigations sont les suivantes :

Figure 8 : Suivi du niveau d’eau – Essai de pompage PZ14 du 13/02/2018

Figure 9 : Evolution du niveau d’eau – Essai de pompage PZ14 du 13/02/2018

Ces figures présentent l’évolution du niveau d’eau dans l’ouvrage Pz14 sous l’influence d’un pompage à 0,06 m3/h puis 0,03 m3/h. En effet, le pompage continu a 0,06 m3/h a engendré un dénoyage de l’ouvrage, aussi le débit a été ajusté au minimum sur la suite de l’essai.




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Tableau 7 : Synthèse de l’influence des essais de pompage

Ouvrages Débits (m3/h)

Rabattement max (m)

Pz14 0,06 4,7

0,03 3,0

Malgré le faible débit de pompage, le niveau d’eau décroit continuellement dans le puits sans atteindre de stabilisation, jusqu’à engendrer un dénoyage de la pompe. Le rabattement dans l’ouvrage atteint 4,7 m après 50 minutes de pompage soit environ 75% de la hauteur de colonne d’eau disponible dans l’ouvrage (5,2 m). Malgré l’usage d’un pompage au minimal des capacités de la pompe, le maintien d’un pompage fixe et continu à 0,03 m3/h est délicat sur une longue période. Notons que sur la période de suivi, les ouvrages voisins Pz2, Pz4 et Pz13 n’ont pas mis en évidence de variation significative.

Figure 10 : Evolution des niveaux d’eau dans les piézomètres d’observation – Essai de pompage PZ14 du 13/02/2018

Une variation de quelques centimètres a été observée dans les ouvrages pendant l’essai de pompage sans pour autant l’attribuer à l’effet du pompage. En effet, sur la période le puits le plus éloigné Pz4, montre une variation du niveau d’eau de 3 centimètres. Aussi, en l’absence d’influence significatif sur les ouvrages proches, aucune interprétation n’a été tenté sur Pz2, Pz4 et Pz13.




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L’interprétation de l’essai de pompage a été réalisée par la méthode de Jacob. Elle correspond à une approximation de la méthode de Theis, De ce fait, les conditions d’utilisation de la méthode de Jacob sont les mêmes que celles de Theis (nappe infinie, milieu isotrope, puits parfait, diamètre du puits infiniment petit…). Aussi, les résultats de l’interprétation par la méthode de Jacob devront intégrer les hypothèses initiales.

La formule de Theis s’écrit sous la forme : )(..4

)( uwT

Qts

avec W(u) la fonction de Theis

Par approximation, Jacob définit cette relation sous une forme linéaire telle que « s(t)= a t + b » en

considérant que 210u , c'est-à-dire une approximation de 0,25%.

On obtient alors la relation suivante :

xSr

xTxt

T

Qts

2

25,2log

..4

3,2)(

=

xSr

xT

T

Qt

T

Qts

2

25,2log

..4

3,2log

..4

3,2)(

soit btats log)(

Cette formulation correspond à la méthode de Jacob lors de la descente du niveau d’eau. Les conditions d’application théorique de la méthode de Jacob sont les suivantes :

L’aquifère est homogène et infini ; La transmissivité (T) est constante ; Le rayon de puits est négligeable par rapport à l’extension de l’aquifère, Le puits est « parfait », c'est-à-dire que l’ouvrage recoupe l’intégralité de l’aquifère jusqu’au

substratum ; L’eau quitte instantanément l’aquifère.

Lors de la remontée et en appliquant le principe de superposition, l’équation devient :

t

tt

T

Qts

plog

..4

3,2)(

avec : tp = la durée du pompage t = la durée de la remontée T = la transmissivité (m2/s) Q = le débit de pompage (m3/s)

L’interprétation consiste alors à tracer sur un papier semi Log l’évolution du rabattement « s » en fonction du temps corrigé « (tp+t)/t ». L’évolution du niveau d’eau dans l’ouvrage tend vers une droite de pente « a ». D’après la relation énoncée précédemment, on obtient :

a

QT

..4

3,2

L’avantage de cette méthode d’interprétation est la réalisation d’un graphique suivant une relation linéaire. L’inconvénient de cette méthode réside dans ses conditions d’application partiellement rencontrées. De ce fait, les résultats doivent être pris en considération avec prudence, de plus il n’est pas possible de déterminer le coefficient d’emmagasinement lors de la remontée.

Enfin lors de la descente du niveau d’eau, il est possible d’estimer le coefficient d’emmagasinement à partir d’un ouvrage d’observation à proximité selon la formule suivante :

2

25,2

r

tcTS

avec : S = le coefficient d’emmagasinement, tc = le point d’interception de la droite de Jacob avec l’axe s = 0, T = la transmissivité (m2/s) r = la distance entre le piézomètre d’observation et le puits (m)




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A partir des courbes de niveau d’eau, une interprétation de l’essai a été tenté par la méthode de Jacob sur la descente afin de pouvoir estimer les paramètres de la nappe.

Figure 11 : Evolution du rabattement lors de la descente de Jacob sur Pz14

Lors de la descente, l’évolution du rabattement dans le temps est :

Importante dans le puits en pompage PzK en raison de l’influence des pertes de charges de l’ouvrage ;

Perturbée par les variations d’exploitation de la pompe. L’application numérique donne les résultats suivants :

Tableau 8 : Interprétation de l’essai de pompage

NOM Type Distance

m Débits m3/h

Epaisseur m

Pente Transmissivité

m2/s Perméabilité

m/s

Coeff. d’emmagas

inement

PP4 Descente

0,03 4,1 0,81 1 10-6 5 10-7 0,03

* sous-estimation influencée par les pertes de charges de l’ouvrage

Ce tableau synthétise les résultats de l’essai de pompage sur Pz14. L’interprétation sur des données en descente est jugée non pertinente puisqu’il s’agit de l’ouvrage en pompage. La perméabilité estimée de K ≈ 5 10-7 m/s, traduit l’existence d’un aquifère plutôt de mauvaise perméabilité d’après la classification des types de sol.

Tableau 9 : Classification des types de sol – G. CASTAGNY 1992

10-11

homogène

variée

10-10 10-9 10-8

Degres de perméabilité

Types de formations

K (m/s) 10-1 110-7 10-6 10-5 10-4 101

IMPER. SEMI-PERMEABLES

NULLE MAUVAISE BONNE

Argile Sable pur

10-3 10-2

GranulométrieSilt

TRES BONNE

PERMEABLES

Gravier Pur

Sable et argile-limoneuse Gravier et sable Gravier

Sable très fin




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VI.3 Essai Slug


La figure ci-dessous présente les résultats de l’essai Slug.

Figure 12 : Elévation du niveau d’eau sur Pz14

Suite au déversement d’un volume d’eau de 2,5 litres dans l’ouvrage, une élévation de 0,75 cm a été observé après 30 secondes.


L'interprétation d’un essai Slug peut être effectuée par 3 méthodes pour vérifier la cohérence de l'estimation de la perméabilité :

BOUWER & RICE ; HVORSVEL & COOPER ; COOPER, BREDEHOEFT & PAPADOPULOS.

Ces méthodes complexes sont décrites dans l’ouvrage « Aquifère hydraulics, A comprehensive Guide to Hydrogeologic Data Analyse, Vedat BATU ». Après avoir pris en considération les dimensions de l’ouvrage, les courbes expérimentales de l’essai ont été tracées. Ces dernières sont représentées sur les figures ci-après.




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Figure 13 : Courbe caractéristique de Bouwer & Rice

Figure 14 : Courbe caractéristique de Hvorsvel & Cooper




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Figure 15 : Courbe caractéristique de Cooper, Bredehoeft & Padapopulos

A partir de ces graphiques, il est possible de définir les caractéristiques de la nappe.

Tableau 10 : Estimation des caractéristiques physiques

Transmissivité

m2/s Perméabilité

m/s

Méthode 1 5,3 10-5 7,3 10-6

Méthode 2 2,5 10-5 5,8 10-6

Méthode 3 5,8 10-5 8,0 10-6

Ce tableau présente la perméabilité estimée par les méthodes différentes Slug. La perméabilité moyenne estimée est de K ≈ 7.10- 6 m/s. Les perméabilités estimées sont dans l’ordre de grandeur de la lithologie rencontrée.




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VI.4 Suivi analytique des eaux pompées et traitées Le tableau, ci-dessous, présente les résultats d’analyses réalisées sur les échantillons d’eau prélevés en entrée puis en sortie du filtre à charbon actif pour les paramètres BTEX et COHV. A titre indicatif, pour rendre compte de la qualité des eaux souterraines pompées et traitées, ces résultats d’analyses sont comparés aux valeurs de référence disponibles.

Tableau 11 : Résultats des analyses réalisées sur les échantillons d’eau prélevés

Paramètre Unité

Valeurs réglementaires française eau

potable*

Valeurs guides OMS**

12/02/2018

Entrée filtre Sortie filtre

COMPOSES AROMATIQUES VOLATILS

Benzène µg/L 1 10 670 <50 Toluène µg/L - 700 2 300 <75

Ethylbenzène µg/L - 300 2 000 150 Orthoxylène µg/L - - 3 300 220

para- et métaxylène µg/L - - 13 000 910 Xylènes µg/L - 500 16 000 1 100

BTEX total µg/L - - 21 000 1 300 COHV

tétrachloroéthylène µg/L 10

40 100 000 27 000

trichloroéthylène µg/L 20 20 000 480

1,1-dichloroéthène µg/L - - <200 <100

cis-1,2-dichloroéthène µg/L - 50

67 000 <50

trans-1,2-dichloroéthylène µg/L - 190 <50

chlorure de vinyle µg/L 0,5 0,3 3 500 <100

1,1,1-trichloroéthane µg/L - - <100 <50 1,2-dichloroéthane µg/L 3 30 <100 <50

tétrachlorométhane µg/L - 4 <100 <50 chloroforme µg/L

100 300 <100 <50

bromoforme µg/L 100 <250 <100

dichlorométhane µg/L - 20 <300 <150

1,2-dichloropropane µg/L - 40 <150 <75

trans-1,3-dichloropropène µg/L - 20

<150 <75

cis-1,3-dichloropropène µg/L - <250 <130

hexachlorobutadiène µg/L - 0,6 <150 <75

COHV totaux µg/L - - 190 690 27 480

TAUX D’ABATTEMENT DES TENEURS EN BTEX

% - - 94%

TAUX D’ABATTEMENT DES TENEURS EN COHV

% - - 86%

* : Arrêté du 11 janvier 2007 "relatif aux limites et référence de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la consommation humaine mentionnées aux articles R.1321-2, R.1321-3, R.1321-7 et R.1321-38 du code de la santé publique " ** : Directive OMS de qualité pour l’eau de boisson, édition 4 de 2011 - tableau A3.3. -absence de valeurs de référence Remarque : Il est à noter que les valeurs réglementaires françaises et de guide OMS pour les eaux potables sont uniquement utilisées pour la comparaison et pour la discussion des résultats. Pour ce traitement mis en place, elles ne sont en aucun cas des objectifs à atteindre.

Les résultats d’analyses révèlent que l’échantillon d’eau provenant du puits Pz14 et prélevé en entrée du filtre à charbon actif, le 12 février 2018, présentait des teneurs très importantes en BTEX, notamment en Xylènes et en COHV, en particulier en tétrachloroéthylène (PCE), trichloréthylène (TCE) et cis-1,2-dichloroéthène. Les teneurs en benzène, PCE, TCE, cis-1,2-dichloroéthène, trans-1,2-dichloroéthylène et chlorure de vinyle excédent les valeurs de référence respectives. Les résultats d’analyses révèlent, par ailleurs, des taux globaux d’abattement des teneurs en CAV et COHV optimums (90% au global). L’équipement déployé (filtre à charbon actif) a donc permis de traiter efficacement les composés volatils retrouvés dans les eaux souterraines pompées dans le cadre des essais mis en œuvre. De plus, les relevés du compteur d’eau au démarrage et à l’arrêt des essais de terrain ont mis en évidence que le volume total d’eau pompé et rejeté au réseau d’eaux pluviales reste très faible en s’élevant à environ 1 m3. Les bordereaux d’analyses sont joints en Annexe 5.




31

VII. Conclusion Le site étudié à Montreuil est le siège d’une contamination des sols et des eaux souterraines par des COHV et des BTEX. Dans le cadre d'un programme d’aménagement du site [cadre de l’appel à projet « Inventons la Métropole du Grand Paris »] proposé par BOUYGUES IMMOBILIER UrbanEra, le mode de traitement de la pollution présente sur le site est étudié par BOUYGUES (avec en support technique BURGEAP) en collaboration avec l’EPFIF. Au regard des caractéristiques de la pollution, des solutions de réhabilitation des sols et des eaux souterraines sont envisagées (technique de traitement in situ par réduction biologique et/ou excavation des sources de pollution concentrée). Afin d’améliorer la connaissance du milieu aquifère, l’EPFIF a confié à SUEZ REMEDIATION la réalisation d’essais de terrain qui a proposé le protocole d’essais. Il a été validé par BURGEAP dans son cahier des charges du 08/01/2018-V5 (réf. A45560/CSSPIF173143/RSSPIF07465ALM/JV). Ces investigations de terrain ont été entreprises du 12/02/2018 au 14/02/2018 sur l’ouvrage Pz14. Les résultats des investigations ont permis de mettre en évidence :

: Essai de puits (essai par paliers) סo Un rabattement important dans l’ouvrage même à faible débit ; o Un pompage > 0,06 m3/h peut générer un risque de dénoyage ; o La faible productivité de la nappe ;

=> Ajustement du protocole de réalisation de l’essai longue durée à partir de la capacité de pompage disponible

: Essai de nappe (essai de pompage) ס

o Risque de dénoyage de l’ouvrage à 0,06 m3/h confirmé après 50 minutes ; o Capacité de pompage disponible supérieure à la productivité de la nappe ; o Essai de pompage à Q = 0,03 m3/h ; o Milieu très peu productif (K ≈ 5 10-7 m/s).

: Essai Slug ס

o Transmissivité T ≈ 4,5 10-5 m2/s ; o Perméabilité K ≈ 7 10-6 m/s.

L’ensemble de ces résultats sont à prendre en considération comme des ordres de grandeur qui restent représentatifs des zones investiguées, des horizons recoupés et de la zone d’influence du puits de pompage.




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ANNEXES

IM 019-7-12/07/2016

Annexe 1 : Engagements et responsabilités

en matière d’études

IM 019-7-12/07/2016

Le présent document fait intégralement partie de notre offre d’étude et ne peut en aucun cas être dissocié de ladite offre.

Toute commande qui nous est adressée en matière d’étude, emporte l’acceptation expresse des présentes conditions. Par étude, dans le présent document, on entend notamment tout diagnostic, suivi de nappe, évaluation des risques et les études de gestion des sites et sols pollués (IEM, ARR, plan de gestion, EQRS…).

Documents de référence :

SUEZ REMEDIATION s’engage à effectuer son étude dans le respect des règles de l’art, de la réglementation relative à la gestion des sites pollués et des Normes NF s’appliquant à ce type de prestation.

Etendue de l’étude :

SUEZ REMEDIATION ne peut souscrire en l’espèce qu’à obligation de moyen. La réalisation de l’étude sur demande du Client vaut acceptation de la méthode et des moyens utilisés pour ce faire.

Les conclusions et recommandations figurant dans l’étude sont émises sur la base et dans la limite des observations et analyses chimiques ayant pu être réalisées sur le site compte tenu (cumulativement) :

de son accessibilité,

de sa configuration (l’inaccessibilité d’une zone y empêchant toute investigation),

de l’activité exercée sur le site,

des informations communiquées par le Client ou recueillies lors de l’étude historique, sans que SUEZ REMEDIATION en ait à vérifier l’exactitude,

des évènements futurs pouvant avoir une incidence sur le diagnostic et portés à la connaissance expresse de SUEZ REMEDIATION,

des moyens mis en œuvre décrits dans l’étude,

et ce, au moment où ont eu lieu les investigations.

De même, toute quantité de matériaux pollués exprimée dans l’étude ainsi que la nature identifiée de la pollution ne peuvent avoir qu’une valeur d’estimation et dépend des informations portées à la connaissance de SUEZ REMEDIATION ou obtenues par elle au moment des investigations. La prestation de SUEZ REMEDIATION dans le cadre de cette étude, ne constitue aucunement un engagement de sa part quant à la nature des éventuels travaux à prévoir, leur exécution et leur coût.

Faits exceptionnels nécessitant un nouvel accord des parties :

Le devis est établi sur la base de paramètres déterminés tels que la profondeur des sondages, la destination de l’étude, l’étendue estimée de la pollution notamment. En cas de survenance d’un évènement nouveau non considéré au moment de l’élaboration du devis d’étude et venant en modifier de façon significative l’étendue, la nature ou la durée, SUEZ REMEDIATION fera l’objet d’un accord écrit sur les conditions financières de l’étude ou le mode opératoire à employer, en vue d’adapter cette étude aux nouvelles conditions. Si le Client donne son accord sur les modifications proposées, l’étude se poursuivra selon les termes de l’accord écrit. Si le Client refuse, l’étude sera réalisée sur la base du devis non modifié sans que SUEZ REMEDIATION ne puisse voir sa responsabilité engagée au titre notamment de la pertinence et l’exactitude des résultats de l’étude et l’exploitation qui pourrait en être faite.

Faits exceptionnels permettant la résiliation du marché :

SUEZ REMEDIATION se trouverait libérée de ses engagements, sans que sa responsabilité ne puisse être engagée et sans qu’aucune indemnité ne soit due au Client si des évènements imprévisibles survenaient au moment de l’établissement du devis ou de la réalisation de l’étude et venaient limiter ou empêcher la réalisation de la prestation, notamment en cas de :

construction de nouvelles structures sur ou à proximité du site ayant un effet contraignant,

modification des conditions d’exploitation d’infrastructures sur et/ou à proximité du site,

survenance d’un événement remettant en cause l’équilibre économique général de la prestation d’étude.

Confidentialité :

Toute information, quels qu'en soient la nature ou le support, communiquée par SUEZ REMEDIATION au Client, à l'occasion de la prestation ou à laquelle SUEZ REMEDIATION pourrait avoir accès à l'occasion de l'exécution de celle-ci, est soumise à une diffusion restreinte aux personnes intervenant dans ce cadre. En conséquence, le Client destinataire de l’information ne peut l’utiliser et la communiquer aux tiers que moyennant l’accord préalable et exprès de l’autre. Sont confidentiels par nature : le savoir-faire, les procédés de fabrication et les moyens de contrôle, les données économiques et commerciales.

IM 019-7-12/07/2016

Annexe 2 : Plan d’implantation des ouvrages

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243

242

331

250

384

251

535

253

452

536

446

10

020 m

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Piézomètre antérieur

Piézomètre (février 2018)

Pz14

Pz13

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NEXE

FIG

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2 1

Agence Ile-de-France / N

ord

EPFIF – 91-97 rue Pierre de Montreuil – MONTREUIL (93)

Echelle

Affaire

Dessiné par

Vérifié par

Date

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Version

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U2180030

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ESSAIS 1

1, rue M

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62950 N

OYELLES-G

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Tél: 03.91.84.72.60

Fax: 03.91.84.72.61

15 route du bassin numéro 5

92230 G

EN

NEVILLIERS

Tel: 01.55.17.15.00

Fax: 01.55.17.15.01

IM 019-7-12/07/2016

Annexe 3 : Coupes techniques des ouvrages

complémentaires

IM 019-7-12/07/2016

Annexe 4 : BSD relatif à la prise en charge

du charbon actif usagé

IM 019-7-12/07/2016

Annexe 5 :

Bordereaux d’analyses

ALcontrol B.V. est accrédité sous le n° L028 par le RvA (Raad voor Accreditatie), conformément aux critères des laboratoires d’analyse ISO/IEC 17025:2005. Toutes nos prestations sont réalisées selon nos Conditions

Générales, enregistrées sous le numéro KVK Rotterdam 24265286 à la Chambre de Commerce de Rotterdam, Pays-Bas.

Rapport d'analyse

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ALcontrol B.V.Adresse de correspondance99-101 avenue Louis Roche · F-92230 GennevilliersTel.: +33 (0)155 90 52 50 · Fax: +33 (0)155 90 52 51www.alcontrol.fr

SUEZ RR IWS REMEDIATION FRANCE - GENNEVILLIERSPauline IMBERT15, route du bassin n°5F-92230 GENNEVILLIERS

Votre nom de Projet : Analyses entrée / rejet CA eauVotre référence de Projet : EPF Montreuil - U2180030Référence du rapport ALcontrol : 12718882, version: 1

Rotterdam, 22-02-2018

Cher(e) Madame/ Monsieur,

Veuillez trouver ci-joint les résultats des analyses effectuées en laboratoire pour votre projet EPF Montreuil -U2180030.Le rapport reprend les descriptions des échantillons, le nom de projet et les analyses que vous avez indiquéssur le bon de commande. Les résultats rapportés se réfèrent uniquement aux échantillons analysés.

Ce rapport est constitué de 4 pages dont chromatogrammes si prévus, références normatives, informationssur les échantillons. Dans le cas d'une version 2 ou plus élevée, toute version antérieure n'est pas valable.Toutes les pages font partie intégrante de ce rapport, et seule une reproduction de l'ensemble du rapport estautorisée.

En cas de questions et/ou remarques concernant ce rapport, nous vous prions de contacter notre ServiceClient.

Toutes les analyses sont réalisées par Alcontrol B.V., Steenhouwerstraat 15, Rotterdam, Pays Bas. Lesanalyses sous-traitées ou celles réalisées par les laboratoires ALcontrol en France (99-101 Avenue LouisRoche, Gennevilliers, France) ou en Espagne (Cerdanya 44, El Prat de Llobregat) sont indiquées sur lerapport.

Veuillez recevoir, Madame/ Monsieur, l'expression de nos cordiales salutations.

R. van DuinLaboratory Manager

SUEZ RR IWS REMEDIATION FRANCE - GENNEVILLIERS

Analyses entrée / rejet CA eauEPF Montreuil - U218003012718882

14-02-2018

Pauline IMBERT

14-02-2018

22-02-2018

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ProjetRéférence du projetRéf. du rapport

Date de commandeDate de débutRapport du



Rapport d'analyse

Paraphe :

1-

Code Matrice Réf. échantillon

001 Eau souterraine entrée CA002 Eau souterraine rejet CA

Analyse Unité Q 001 002

COMPOSES AROMATIQUES VOLATILSbenzène µg/l Q 670 <50 1)

toluène µg/l Q 2300 <75 1)

éthylbenzène µg/l Q 2000 150

orthoxylène µg/l Q 3300 220

para- et métaxylène µg/l Q 13000 910

xylènes µg/l Q 16000 1100

BTEX totaux µg/l 21000 1300

Les analyses notées Q sont accréditées par le RvA.

COMPOSES ORGANO HALOGENES VOLATILStétrachloroéthylène µg/l Q 100000 27000

trichloroéthylène µg/l Q 20000 480

1,1-dichloroéthène µg/l Q <200 1) <100 1)

cis-1,2-dichloroéthène µg/l Q 67000 <50 1)

trans-1,2-dichloroéthylène µg/l Q 190 <50 1)

chlorure de vinyle µg/l Q 3500 <100 1)

1,1,1-trichloroéthane µg/l Q <100 1) <50 1)

1,2-dichloroéthane µg/l Q <100 1) <50 1)

tétrachlorométhane µg/l Q <100 1) <50 1)

chloroforme µg/l Q <100 1) <50 1)

dichlorométhane µg/l Q <300 1) <150 1)

1,2-dichloropropane µg/l Q <150 1) <75 1)

trans-1,3-dichloropropène µg/l Q <150 1) <75 1)

cis-1,3-dichloropropène µg/l Q <250 1) <130 1)

bromoforme µg/l Q <200 1) <100 1)

hexachlorobutadiène µg/l Q <150 1) <75 1)

Les analyses notées Q sont accréditées par le RvA.



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Pauline IMBERT

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Rapport d'analyse

Paraphe :

1-

Commentaire

1 Limite de quantification élevée en raison d'une dilution nécessaire.



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Pauline IMBERT

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Rapport d'analyse

Paraphe :

1-

Analyse Matrice Référence normative

benzène Eau souterraine conforme à ISO 11423-1 (HS-GCMS, méthode standard interne, calibration par fonction quadratique)

toluène Eau souterraine Ideméthylbenzène Eau souterraine Idemorthoxylène Eau souterraine Idempara- et métaxylène Eau souterraine Idemxylènes Eau souterraine IdemBTEX totaux Eau souterraine Idemtétrachloroéthylène Eau souterraine conforme à NEN-EN-ISO 10301 (HS-GCMS, méthode standard

interne, calibration par fonction quadratique)trichloroéthylène Eau souterraine Idem1,1-dichloroéthène Eau souterraine Idemcis-1,2-dichloroéthène Eau souterraine Idemtrans-1,2-dichloroéthylène Eau souterraine Idemchlorure de vinyle Eau souterraine Idem1,1,1-trichloroéthane Eau souterraine Idem1,2-dichloroéthane Eau souterraine Idemtétrachlorométhane Eau souterraine Idemchloroforme Eau souterraine Idemdichlorométhane Eau souterraine Idem1,2-dichloropropane Eau souterraine Idemtrans-1,3-dichloropropène Eau souterraine Idemcis-1,3-dichloropropène Eau souterraine Idembromoforme Eau souterraine Idemhexachlorobutadiène Eau souterraine Idem

Code Code barres Date de réception Date prelèvement Flaconnage

001 G6421257 14-02-2018 12-02-2018 ALC236 001 G6421363 14-02-2018 12-02-2018 ALC236 002 G6421364 14-02-2018 12-02-2018 ALC236 002 G6421269 14-02-2018 12-02-2018 ALC236